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本年度は、表面電気伝導のなかで特にショックレー表面状態を経由する電気伝導について研究を行った。まず、ショックレー状態の生ずる最も簡単なモデルであるsp混成鎖についてその表面状態の波動関数を厳密に取り扱った結果、波動関数の様子はsp混成の強さによって大きく異なることがわかった。sp混成が弱い領域では、波動関数は一つの減衰定数で振動しながら表面内部へと減衰するのに対して、強い場合には2つの減衰定数で減衰することがわかった。減衰定数は、sp混成が弱い場合にはsp混成の強さに比例して増加するが、sp混成の強さがs軌道とp軌道の飛び移り積分の相乗平均におよそ等しいところで速く減衰する成分と遅く減衰する成分とに分かれ、前者の減衰定数は単純に減少するのに対して、後者は一度発散してから減少することがわかった。波動関数の表面での減衰の様子は遅く減衰する成分によって決まることから、その局在度は相乗平均のあたりで最大となる。表面状態を経由する電気伝導では波動関数の表面での局在度が強いほど電気伝導度も高いと予想されることから、電気伝導度も相乗平均の付近で最大となることが予想される。この予想を確かめるために、走査トンネル顕微鏡(STM)の系を考え、STM探針からsp混成鎖で構成される表面への電気伝導度を多チャンネル・ランダウアー公式を用いて数値的に計算したところ、上記の予想通りの結果が得られた。次に、シリコン表面等に生ずるダングリング・ボンド表面状態を経由する電気伝導についてsp^3s^*のタイトバインデイング・モデルを用いて計算を行った。その結果、表面状態伝導度はダイヤモンド、シリコン、ゲルマニウムの順に高いことが分かった。バンドギャップの大きさがこの順に大きいことから、バンドギャップと電気伝導度との間には相関があることが予想される。
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